樹脂砂輪制造中的常見問題

　　以磨料磨具為工具的磨削加工，是機(jī)械加工方法中非常重要的一類方法,，而且是精密加工和超精加工***基本的和***的加工方法,，在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用,。樹脂磨具是磨料磨具的重要組成部分,，是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的重要磨削工具之一,。為促進(jìn)行業(yè)技術(shù)交流,，幫助客戶解決樹脂砂輪制造過程中的常見問題,。本文主要介紹樹脂砂輪制造中的常見問題,。

　　一、樹脂砂輪產(chǎn)生質(zhì)量不穩(wěn)定的原因分析

　　樹脂砂輪生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生許多質(zhì)量問題,，由于樹脂砂輪制造屬于復(fù)合材料多學(xué)科綜合,，所以產(chǎn)生原因復(fù)雜繁多。

　　原材料問題

　　樹脂砂輪是由多種主,、輔原材料構(gòu)成的復(fù)雜物系,，只要材料是磨料和結(jié)合劑，輔助材料則包括填料,、增強(qiáng)材料,、著色劑等。

　　1.磨料方面應(yīng)該關(guān)注的問題

　　目前市場上磨料質(zhì)量參差不齊，主要表現(xiàn)為：

　?。?）.磨料的化學(xué)成份往往是合格的,，但物理性能差；主要表現(xiàn)在磨料的堆積密度與國外還有差距,。

　?。?）.磨料的粒度組成混亂，與標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相差較大,；主要表現(xiàn)在同一粒度磨料的基本粒含量與國外有差距,。

　　2.結(jié)合劑方面，主要是酚醛樹脂：

　?。?）.樹脂質(zhì)量穩(wěn)定性問題,，尤其是樹脂中游離酚含量的高低。過高的游離酚含量,，會加速樹脂砂輪加熱硬化后的樹脂裂解,，影響砂輪的強(qiáng)度；

　?。?）.樹脂粉與烏洛托品混合均勻性,，烏洛托品作為樹脂的硬化劑，烏洛托品加入量不足,，樹脂硬化不完全,，影響砂輪的強(qiáng)度和硬度,；含量過高,，則過量的烏洛托品不與樹脂結(jié)合，在硬化過程中分解揮發(fā),，使砂輪的氣孔增多,，降低其強(qiáng)度和硬度。

　?。?）.結(jié)合劑粒度過粗或過細(xì)：

　　一般認(rèn)為,，結(jié)合劑的粒度以細(xì)為宜，這有利于使結(jié)合劑分布均勻,。粒度過粗,，則成型料不易混合均勻，影響砂輪的硬度和強(qiáng)度,。即使是對于粒度較粗的樹脂薄片切割砂輪和鈸形砂輪來講,，其選用的結(jié)合劑（樹脂粉）粒度也應(yīng)細(xì)于320#。

　　但是如果酚醛樹脂粉的粒度過細(xì),，給混料帶來了困難,，很難做到混合料的均勻性，進(jìn)而影響了樹脂砂輪的切磨削性能。

　　樹脂砂輪制造工藝問題

　　樹脂砂輪制造是工藝性很強(qiáng)的工業(yè)產(chǎn)品,，在配混料,、成型、硬化,、加工等工序存在問題較多,。

　　（1）.混料工序：混料的關(guān)鍵是均勻性,，成型料應(yīng)達(dá)到：各成份分布均勻,，保持松散性，但不宜出現(xiàn)明顯漏粉,，必須保證攤料均勻,，具有良好的成型性能。

　?。?）.成型工序：目前國內(nèi)大多數(shù)是旋轉(zhuǎn)攤料機(jī)構(gòu),，但由于旋轉(zhuǎn)攤料機(jī)構(gòu)的局限性，造成很大制造企業(yè)有的企業(yè)員工操作不得要領(lǐng),，混合料分布不均,，行位公差及靜平衡超差。

　?。?）.硬化工序：這是***關(guān)鍵的生產(chǎn)工序,，容易造成質(zhì)量問題的因素有兩個，一是固化烘箱或燒成窯的溫差太大,；二是裝爐的方式不當(dāng),。硬化爐窯溫差過大，致使樹脂砂輪硬化偏離了設(shè)定的硬化規(guī)范（硬化曲線）,，使砂輪的固化（硬化）質(zhì)量得不到充分保證,。

　　（4）.加工工序（主要是大直徑高厚度樹脂砂輪）：樹脂砂輪尤其是大直徑和高厚度,，或者要求尺寸公差嚴(yán)格的砂輪在硬化后要進(jìn)行加工,，以保證砂輪的幾何尺寸、形位公差,。

　?。?）.生產(chǎn)配方、工藝參數(shù)生搬硬套,。

　　設(shè)備工裝問題

　?。?）.設(shè)備問題：生產(chǎn)設(shè)備是砂輪生產(chǎn)的重要物質(zhì)條件，有的企業(yè)一是設(shè)備不足,，如沒有缺少好的混料機(jī),，油壓機(jī)噸位規(guī)格偏小等,；同時設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)差，產(chǎn)品質(zhì)量不易保證,。

　?。?））.工裝問題：規(guī)模較小的樹脂砂輪企業(yè)部分企業(yè)工裝管理薄弱，沒有良好的存放場所,，在生產(chǎn)現(xiàn)場亂堆亂放,。

　　檢驗(yàn)設(shè)備問題

　　（1）.原材料檢驗(yàn),、過程檢驗(yàn),、出廠檢驗(yàn)，是樹脂砂輪生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施有效檢驗(yàn)控制的重要內(nèi)容,，但真正做到規(guī)范管理,、標(biāo)準(zhǔn)化管理的生產(chǎn)企業(yè)較少。主要問題有制度不全,，職能不落實(shí),，管理不嚴(yán)，檢驗(yàn)設(shè)備短缺失控,，檢驗(yàn)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)較差等,。

　　（2）.檢驗(yàn)設(shè)備設(shè)置不全

　　檢驗(yàn)設(shè)備不齊全,，樹脂砂輪的檢驗(yàn)設(shè)備有3大件：即回轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī),；噴砂硬度機(jī)(或洛氏硬度機(jī))——樹脂切片、磨片除外,；靜平衡器（對金剛石砂輪還需要動平衡器）,，其它還應(yīng)有薄片砂輪端面、徑向跳動測定儀,、內(nèi)徑量規(guī),、游標(biāo)卡尺,、砂輪切割性能試驗(yàn)機(jī)等,。

　　檢驗(yàn)設(shè)備缺乏應(yīng)有的維護(hù)和保養(yǎng)。

　　二,、樹脂砂輪品質(zhì)穩(wěn)定性如何保持

　　本文僅就原材料主要是酚醛樹脂和玻纖網(wǎng)片如何影響樹脂砂輪的品質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,。

　　樹脂砂輪的品質(zhì)穩(wěn)定性***突出的表現(xiàn)在如下兩方面：

　　（1）.樹脂砂輪在一定周期內(nèi)（正?？諝鉁囟葷穸葪l件下）,，產(chǎn)品強(qiáng)度和切磨削性能的變化情況；

　?。?）.樹脂砂輪在生產(chǎn)周期內(nèi)（如一年內(nèi)不同季節(jié)）每批次砂輪強(qiáng)度和切磨削性能的變化情況,。

　　上述兩種情況,，均可用實(shí)測強(qiáng)度保持率和切磨削性能下降率來表示。

　　原材料對樹脂砂輪品質(zhì)穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在：

　?。?）.液體酚醛樹脂,。液體酚醛樹脂的固體含量、粘度,、凝膠時間和溶水性等指標(biāo)的波動范圍都有不同程度的影響,，因此砂輪生產(chǎn)廠家必須根據(jù)自己的產(chǎn)品性能要求，結(jié)合自身的混料,、成型和硬化工藝特點(diǎn),，制定出適合自己的液體樹脂技術(shù)指標(biāo)和范圍。

　　另外,，必須正確儲存液體酚醛樹脂,，因?yàn)橐后w酚醛樹脂本是十分不穩(wěn)定的，即使在室溫條件下技術(shù)指標(biāo)也會發(fā)生變化,。砂輪生產(chǎn)廠家必須把液體酚醛樹脂儲存在低溫條件下,，才能保證液體酚醛樹脂的穩(wěn)定，進(jìn)而保證樹脂砂輪混料的穩(wěn)定,，確保樹脂砂輪質(zhì)量的穩(wěn)定,。

　　（2）.粉體酚醛樹脂,。對粉體酚醛樹脂來說,，流長（流動度）、顆粒尺寸（粒度,、細(xì)度）,、烏洛托品（六次）含量和膠化時間的波動都會影響砂輪的品質(zhì)穩(wěn)定。

　　這方面,，流長是應(yīng)該首先考慮的,。這些指標(biāo)說明了樹脂在一定的實(shí)驗(yàn)條件下的變化行為。它們只是樹脂性能表示,，究竟對砂輪產(chǎn)品性能的影響幅度如何,，只能依每個樹脂砂輪廠的實(shí)際應(yīng)用而定。

　　粉體樹脂的流程是影響結(jié)合劑結(jié)構(gòu)的***重要的性能指標(biāo),，粒度尺寸（粒度,、細(xì)度）影響到濕潤劑的用量，揮發(fā)份的含量（游離酚,、水分）也很重要,。

　　實(shí)際砂輪制作過程中，必須保證各批次粉體樹脂性能的穩(wěn)定,，這樣才能確保砂輪的質(zhì)量,。

　?。?）.網(wǎng)片技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定

　　網(wǎng)片***初應(yīng)用在樹脂砂輪中，***重要的作用是提高砂輪的強(qiáng)度,。隨著樹脂砂輪性能的不斷提高,，網(wǎng)片在樹脂砂輪中的作用顯得十分重要。主要表現(xiàn)在：砂輪強(qiáng)度的波動,、切片的變形(主要是雙網(wǎng)砂輪),、磨片的分層等。

　　網(wǎng)片含膠量的高低對砂輪的強(qiáng)度,、粘度及樹脂砂輪的切磨削性能都有影響,，理論上講，在砂輪制作工藝穩(wěn)定及允許的條件下,，網(wǎng)片含膠量越高,，砂輪的強(qiáng)度越高，粘結(jié)性能越好,，同時切磨削越穩(wěn)定,。

　　三、切片（樹脂切割砂輪）變形問題頻繁出現(xiàn)

　　樹脂砂輪的變形問題是長期困擾樹脂砂輪生產(chǎn)廠家的難解問題,，變形產(chǎn)生根源是砂輪有效面積內(nèi)的組織不均,，進(jìn)而造成產(chǎn)品硬化過程中的應(yīng)力不均。

　　樹脂砂輪生產(chǎn)廠家應(yīng)該把主要精力放在解決混合料均勻性,、成型攤料均勻性及網(wǎng)片穩(wěn)定性方面,，只有逐步解決了上述三方面的問題，樹脂砂輪(主要是切割砂輪)的變形問題就迎刃而解,。

　　四,、大切片（外徑大于300毫米的樹脂切割砂輪）軟片在不同地區(qū)和相關(guān)廠家時有出現(xiàn)

　　大切片（外徑大于300毫米的樹脂切割砂輪）軟片，主要表現(xiàn)在砂輪出爐冷卻后檢測外觀時用雙手平拿直徑方向抖動時有晃動,，彎曲時明顯感覺發(fā)軟,；同時客戶在使用砂輪切割時表現(xiàn)為砂輪偏擺，法蘭盤的把持力不夠,，嚴(yán)重的會蹦塊和破碎,。

　　大切片軟片也是長期困擾樹脂磨具生產(chǎn)廠家的技術(shù)難題，分析主要原因還是砂輪在硬化過程的應(yīng)力不均問題,。

　　樹脂砂輪生產(chǎn)廠家應(yīng)該重視環(huán)境氣候?qū)ι拜喩a(chǎn)的影響,，及時制定應(yīng)對的措施,，合理選用適宜酚醛樹脂品種,，增加混合料的均勻性，及時合理調(diào)整硬化工藝使之更適宜酚醛樹脂的完全硬化,。

　　重視了上述問題,，軟片問題也就避免發(fā)生了,。

　　五、磨片（樹脂鈸型砂輪）分層（起層）問題出現(xiàn)頻次逐年提高

　　隨著市場對磨片砂輪質(zhì)量要求的不斷提升,，尤其是***率磨片的需求量的增長,，樹脂砂輪生產(chǎn)廠家配方的多樣化更加明顯。這樣也就造成了磨片砂輪在制造和使用過程中頻繁出現(xiàn)磨片分層現(xiàn)象,。

　　磨片的分層首先應(yīng)該考慮網(wǎng)片的粘結(jié)性能（包括網(wǎng)片揮發(fā)份的高低）,，如果網(wǎng)片含浸膠的種類與樹脂砂輪制作用酚醛樹脂相容性差，含膠量不夠,，或者網(wǎng)片揮發(fā)份過高,，都會造成磨片的分層。

　　排除網(wǎng)片影響因素,，磨片的分層***重要影響因素是,，***是混合料的相容性和粉體酚醛樹脂的流動性的不足；第二是網(wǎng)片本身在砂輪硬化過程中的應(yīng)力反彈,。所以砂輪制作過程中砂輪生產(chǎn)廠家應(yīng)該重視網(wǎng)片在砂輪成型中的工藝,，必須與成型方式和硬化曲線相結(jié)合。

　　六,、樹脂砂輪的性能衰減問題（經(jīng)時性或耐老化性）長期困擾砂輪廠

　　由于樹脂砂輪用酚醛樹脂屬于高分子材料,，隨著使用時間的增長，其性能會逐漸老化,，直至砂輪強(qiáng)度降低,，切磨削性能下降，這種性能就是砂輪的性能衰減,，學(xué)術(shù)語言是耐老化性能,。

　　提高樹脂砂輪的耐老化性能，國外通用的做法有兩種,，***,，也是***重要的是對磨料進(jìn)行處理（磨料的深加工如鍍衣，高分子材料處理等）,；第二,，是提高酚醛樹脂的耐老化性能。

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